JPS62279B2

JPS62279B2 -

Info

Publication number: JPS62279B2
Application number: JP52157376A
Authority: JP
Inventors: Koji Takasaki
Original assignee: Japan Maize Products Co Ltd
Current assignee: Japan Maize Products Co Ltd
Priority date: 1977-12-28
Filing date: 1977-12-28
Publication date: 1987-01-07
Also published as: JPS5493113A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は繊維シート状物のデンプン処理方法に
関するものであり、更に詳しく述べるならば、抄
造された繊維シート状物のアセチル化デンプンに
よる処理方法に関するものである。本明細書において「繊維シート状物」というの
は抄造によつて繊維質原料より抄造されるシート
状物品、即ち紙、板紙、不織布、インシユレーシ
ヨンボード、ハードボード、パーテイクルボード
およびロツクウールボード類等である。これらの
繊維シート状物はパルプ、石綿、レーヨン、合成
繊維、ガラスフアイバー等の繊維質原料を水中に
懸濁し、この懸濁液から長網抄造機、短網抄造
機、円網抄造機又はその他の特殊抄造機を用いて
シート状物に抄造し、これを脱水、乾燥すること
によつて得られる。本発明に係る繊維シート状物
は、印刷、筆記、製函、製袋および建材などの広
い用途に用いられている。繊維シート状物に対して、その用途に応じて適
当な印刷適性、筆記適正、不透明性、耐水性、強
度、弾性、剛性、および製函（箱）性などが要求
されているが、このような物理的又は化学的特性
のうち、繊維シート状物に共通して要求されてい
る特性は「高い強度」である。ここに「強度」と
いうのは、表面強度、内部繊維間結合強度（引張
り強度および引裂強度）および層間剥離強度を含
むものであつて、前記の諸特性は強度との密接な
関係のもとに、その効用を発揮することができ
る。一般に、繊維シート状物の強度を改善するため
には、下記のような方法が行なわれている。 (1) ウエツトエンド法繊維質原料の懸濁液中にデンプン、ポリアクリ
ルアミド、天然ガムおよび必要に応じてサイズ
剤、クレー等を添加し、この懸濁液から繊維シー
ト状物を抄造し、乾燥する方法。 (2) コーテイング法抄造され乾燥された繊維シート状物の一面又は
両面にデンプン、PVA、その他の糊剤および必
要により、サイズ剤、クレー又は樹脂などを含む
溶液をコーテイングロール又はブレードを用いて
塗布し、必要に応じて再乾燥する方法。 (3) スプレー法湿潤状態にある繊維シート状物の表面に、タピ
オカデンプン、馬鈴薯デンプンなどの水性懸濁液
をスプレーし、加熱乾燥すると同時にデンプンを
膨潤糊化させて繊維間の結着を行なう方法。これらの方法のうち、スプレー法は紙の強度向
上処理方法として、最近脚光を浴びつつあり、い
くつかの改良がなされている。例えば、架橋デン
プンや陽性デンプンを膨潤状態に加熱した後、ス
プレーする方法（特開昭49−6206、特開昭51−
143707）や陽性デンプンの糊化液をスプレーする
方法（特開昭51−32806）がある。しかかしなが
らこれらの方法では、スプレー前にデンプン懸濁
液を加熱する操作が必要なばかりでなく、加熱操
作に熟練を要する、或いはスプレー液の濃度を下
げなければならない等作業性に難点がある。又、
これらの方法では、ともすればシート状物の表面
又は層間でデンプンがフイルムを作り、これがシ
ート内部の水分の蒸発を抑制するため、乾燥に支
障をきたし、その結果、抄造速度の低下を余儀な
くされる。一方、糊化温度を低下せしめる如く加
工した加工デンプンは未加工のものよりも効果が
優れているとの技術（特公昭46−11444、特開昭
49−6210）が開示されている。しかしながら、こ
れらの方法も強度の改善がまだ十分とはいい難
く、特に高速抄造においては、その効果が大幅に
制限される。本発明者は、従来のスプレー法にお
ける上述の欠点を解消すべく鋭意研究した結果、
湿潤シート状物をスプレー処理するに当り、スプ
レー液としてアセチル化デンプンの水性懸濁液を
用いることによつて、上記欠点が一挙に解決でき
風合および外観のすぐれた製品が得られることを
見出し、本発明を完成した。本発明に用いられるアセチル化デンプンは、
0.015〜0.7の置換度を有することが必要であつ
て、従来公知の如何なる方法によつて製造されて
もよい。即ち、コーンスターチ、小麦デンプンな
どの地上デンプン類、タピオカデンプン、馬鈴薯
デンンプンなどの地下デンプン類、アミロース又
はアミロペクチンを豊富に含むデンプン類又は上
記デンプン類を主成分とする混合物の粉末を原料
として、これをアセチル化することによつて製造
されるが、アセチル化の前後又は同時に酸、酸化
剤、酵素、焙焼、放射線、超音波、紫外線などの
加工処理又はヒドロキシエチル化、カルボキシメ
チル化、カルバミルエチル化、シアノエチル化、
シアナミド化、第１級〜第４級アミノ化、燐酸エ
ステル化、硫酸エステル化などの誘導体化処理の
うち一種又は二種以上の処理を施すこともでき
る。アセチル化の方法としては、例えばStarch：
Chemistry and Technology Vol.、P369〜401
に記載されているように酢酸、無水酢酸、ケテ
ン、酢酸ビニル、塩化アセチルなどをアセチル化
剤とする種々の方法が知られている。本発明に用
いるアセチル化デンプンの製造には、これらのい
ずれの方法を用いても良いが、反応条件（アセチ
ル化剤の添加量、反応温度、触媒量等）を選択し
て置換度を0.015〜0.7の範囲に調整する必要があ
る。すなわち、置換度が0.015以下のアセチル化
デンプンでは、アセチル基の絶対量が過少である
ために本発明の効果を十分発揮することができ
ず、他方置換度が0.7以上の場合にはアセチル基
の疎水性により湿潤繊維シート状物にスプレーさ
れたアセチル化デンプンの糊化が不十分となり所
望の効果が得られない。本発明に用いられるスプレー液は上記置換度を
有するアセチル化デンプンを水中に懸濁して調製
される。このとき予め少量の水溶性高分子化合物
例えば、デンプン、CMC、PVAなどを溶解し、
この溶液中にアセチル化デンプンを懸濁してもよ
い。このときのアセチル化デンプンの濃度は、繊
維シート状物に対して賦与すべきデンプン量、抄
造機の運転速度、繊維シート状物の坪量（m²当り
の重量）、単位時間当りのスプレー量などを勘案
して決められる。本発明方法によつて、スプレーを施すには一般
に抄造機の金網の上方に金網の走行方向に対して
ほぼ直角な線上に多数のスプレーノズルを配置
し、このスプレーノズルにスプレー液を圧送し、
金網に乗つて走行する湿潤シート状物に対し、ス
プレー液をデンプンの賦与量がシート状物の乾燥
重量に対して、ほぼ0.5〜５％になるようにスプ
レーする。次にこのシート状物を脱水し、又は脱
水することなしに直ちに加熱乾燥する。このとき
の乾燥温度は、100〜110℃であることが好まし
い。抄造機上でスプレーを施す位置は不特定である
が、好ましくは脱水が容易なウオーターライン前
後がよい。またスプレーを施す位置が抄造金網と
加熱乾燥機の中間に設けられていて、湿潤シート
の表面又は裏面或いは両面にスプレーを施すこと
ができるようになつていてもよい。本発明方法に従つてスプレーされた湿潤繊維シ
ート状物は次にドラム乾燥機、ローラー乾燥機、
又は熱風乾燥機等によつて乾燥される。このと
き、シート状物の両面を均一に加熱し、スプレー
液がシート状物の片面のみにマイグレートしない
ように配慮することが大切である。本発明方法に用いられるスプレー液は、アセチ
ル化デンプンの他に糊剤として水に溶解されたデ
ンプン糊、PVA、CMC、ポリカルボン酸、ポリ
エチレンイミンおよびアルギン酸ソーダなどの天
然又は半合成又は合成高分子を含んでいてもよ
く、又硼砂、尿素、炭酸ソーダ、燐酸ソーダ、苛
性ソーダ等のデンプンの性質を改良する有機又は
無機の化合物を含んでいてもよい。本発明に用い
られるアセチル化デンプンの懸濁液は更にサイズ
剤、耐水化剤、撥水剤、クレー、樹脂、ラテツク
スおよび着色剤等を含んでいてもよい。例えば、
サイズ剤および撥水剤としては、ロジン、石油樹
脂を主体とするサイズ剤および脂肪酸誘導体、ア
ルキルケテンダイマー、スチレン―無水マレイン
酸共重合体、ワツクスエマルジヨン、シリコーン
樹脂、ポリエチレンワツクス、アクリル酸エステ
ル共重合体などがあり、耐水化剤としては尿素、
メラミン、ケトン、トリアゾン、ヴアナミン又は
プロピレン尿素とホルムアルデヒドとの初期反応
物又は縮合物、メチロール基を有するポリアミ
ド、アクリル酸アミドなどがあり、充填剤、顔料
および染料としてはクレー、カオリン、タルク、
ジークライト、水酸化アルミニウム、炭酸カルシ
ウム、酸化チタン、サチンホワイト、シヤニング
ルー、メチレングルー、などの白色顔料、着色顔
料、螢光染料、着色染料などがあり、ラテツクス
としてはスチレン―ブタジエン共重合体、酢酸ビ
ニル重合体又はその共重合体、アクリルニトリル
重合体およびその共重合体、メタクリル酸エステ
ル重合体又はその共重合体、又はアクリル酸エス
テル重合体又はその共重合体などをあげることが
できる。これらの添加剤は、前述のように、デン
プン懸濁液中に含まれていてもよいし、本発明の
スプレー液とは別個に繊維シート状物の表面にス
プレー又は塗布されてもよいし、また、これらの
添加剤を含む処理液中に繊維シート状物を浸漬し
てもよい。或いは、これらの添加剤を繊維原料の
懸濁液中に添加（ウエツトエンド法）してもよ
い。本発明方法を適用することのできる繊維シート
状物は、長網、短網、円網又はその他の特殊金網
を用いて抄造されるものであつて、繊維質原料と
して、精製パルプ、半精製パルプ、破砕木材、
綿、靭皮繊維などの植物繊維、羊毛その他の動物
性繊維およびPVA、ポリエステル、ナイロンお
よびウレタン等の合成繊維、アセテート、レーヨ
ンなどの再生繊維、ガラス繊維、岩綿、石綿など
の無機繊維などをあげることができ、これらは単
独で又は二種以上を混合して用いることがでる。次に本発明の実施態様を実施例をもつて説明す
る。実施例１広葉晒クラフトパルプ（75％）と針葉晒クラフ
トパルプ（25％）の混合物をリフアイナーを用い
て水度380mlになるまで叩解を行なつた。次に
これを巾27m長さ24ｍの長網を有する長網抄紙機
を用い抄造速度240ｍ／分で抄造し、坪量80ｇ／
m²の上級印刷紙を得た。この際、この抄造機の長
網の上方にその進行方向と直角な線上にスプレー
ノズル（スプレーニングシステム社製＃１／
4G6.5）が30cmの間隔で配列されている直径１イ
ンチのスプレーバーを配置した。次に、第１表に
示す８種のデンプンを対パルプ１％になるように
水中に懸濁してスプレー液を調製した。

【表】

【表】上記各スプレー液は、前記スプレーノズルか
ら、５Kg／cm²の圧力で湿潤抄造シート上にスプレ
ーされた。これをプレスして脱水した後100〜110
℃の表面温度を有するシリンダードライヤーで乾
燥し、光沢機を通して製品とした。得られた製品
の表面強度および比破裂強度をそれぞれ測定し
た。但し、表面強度はJIS P8129に準拠し、デニ
ソンワツクスを用いて測定し、比破裂強度はJIS
P8112に準拠し、ミユーレン破裂測定機を用い
て、先ず破裂強度を測定し、次に次式により算出
した。比破烈強度＝破裂強度（Kg／cm²）／坪量（ｇ／m²）
×100 測定結果は第２表の通りであつた。

【表】

【表】第２表から明らかなように本発明方法による試
料１〜３は無処理試料および比較例１〜５に比べ
て、表面強度および比破裂強度が著しく高かつ
た。この結果は、第１表と照合すればわかるよう
に糊化開始温度ではなく、それ以外の要因によつ
てアセチル化デンプンの優位性が発現されたこと
を示すものであり、本発明の効果は明白である。実施例２円網抄紙機を用いて、二層抄合せ板紙を第３表
の条件で抄造した。

【表】円網抄紙機から抄造された表上層湿潤シートの
抄合せ面に第４表に示す４種のデンプンを対パル
プ１％になるように水中に懸濁して調製したスプ
レー液をスプレーし、表下層の湿潤シートを抄合
した後、プレスで脱水し、シリンダー乾燥機で乾
燥した。

【表】

【表】得られた製品について、比破裂強度と層内剥離
強度を測定した。層内剥離強度は、JIS P8113に
準拠して測定した。測定結果は第５表の通りであ
つた。

【表】第５表から明らかなように、本発明方法にる試
料４および５は、比較例６および７に比べて比破
裂強度および層内剥離強度とも優れていた。実施例３ SCP（セミケミカルパルプ）を主原料として長
網で坪量130ｇ／m²のセミ中芯紙を抄速500ｍ／分
にて抄造する際にスプレーノズルをドライライン
より若干ヘツドボツクスよりのワイヤ上に設置し
て湿紙の表面に第６表に示す４種のデンプンを対
パルプ２％になるように水中に懸濁して調製した
スプレー液をスプレーした。その後、常法にて脱
水乾燥した。

【表】

【表】得られた製品の比破裂強度、比圧縮強度および
C.M.T（コンコラクラツシユテスト）を各々測定
した。但し、比圧縮強度はJIS P8126に準拠し、
圧縮試験機（リングクラツシユテスター）を用い
て先ず圧縮強度を測定し、次に次式により算出し
た。比圧縮強度＝圧縮強度（Kg／cm²）／坪量（ｇ／m²）
×100 また、C.M.T.は次のように測定した。先ず、コンコラメジユーム、フルーターの段ロ
ールを一定温度（177℃）に加熱し、試験片（長
さ15.24cm×幅1.27cm）をフルーターの左側の溝
に挿入し、段繰りする。すぐに段形の架台の上に
置き、次に、くし形を段繰りした試験片の上にの
せ、架台の上の段にしつかり合わせ、スコツチテ
ープを段の頂部に貼りつけ（段数は10になる）く
し形を抜き取る。このようにフルーターで成形
後、スコツチテープを貼つたならば直ちに小形圧
縮試験器の圧縮板の中央にテープ面を下にして置
き、荷重を加える。段壁が完全につぶれた時の最
高荷重を読みとり、コンコラクラツシユとしてKg
で表わす。測定結果を第７表に示す。

【表】第７表から明らかなように、本発明方法による
試料６は、比較例８〜10に比べて、比破裂強度、
比圧縮強度、C.M.T.ともに優れ、高速抄造にも
適していることがわかつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１抄造された繊維シート状物を糊剤をもつて処
理するに際し、0.015〜0.7の範囲の置換度を有す
るアセチル化デンプンの水性懸濁液を湿潤状態に
ある繊維シート状物の少なくとも一面にスプレー
し、次にこれを加熱乾燥することを特徴とする繊
維シート状物の処理方法。